1、引 言
水泥生產企業是資源消耗的大戶，每年至少有4500萬畝的耕地被破壞，大量的水土資源白白流失，土地日漸沙化、資源日漸貧乏，人類賴以生存的環境、資源已岌岌可危！目前我國水泥產量已突破12億噸大關，占世界總產量的半壁江山，成為水泥生產大國，但是存在著三個突出矛盾：水泥不斷擴能的需求與資源日益緊缺的矛盾；傳統水泥污染嚴重與環境保護的矛盾；計劃體制形成的水泥產業“單一”與創新發展的矛盾。

烏蘭集團從資源、社會和經濟等多個視角，對水泥工業重新審視，認為必須改變傳統的水泥發展路子，走出一條生態效益、經濟效益和社會效益相協調發展的新型水泥工業道路——這就是今天烏蘭集團全力打造的循環經濟發展模式。

可見：保護耕地，保護生態環境，治沙還田、吃沙還林已成為實現社會和企業可持續發展的當務之急，“十一五”期間，我國將大力建設環境友好型、資源節約型社會，綜合利用資源、用風積沙代替粘土配料生產優質水泥熟料正值當時。

為此、我們分階段在烏蘭后旗基地組織了為期半年的工業試生產及生產，試驗中發現原料的易磨性較好，生料磨臺時產量提高，立磨耐磨材料消耗減少，生料的易燒性好，窯臺時產量高，標煤耗相對下降，熟料結粒致密，標準稠度用水量下降，熟料的綜合性能好，后期強度高。

2、風積沙與粘土的性質比較
2.1? 風積沙是經過自然風搬運、分級、沉積后在地表形成的沙土，它顆粒均勻、細小，成分穩定，可做為水泥生產的硅鋁質校正原料使用。

2.2? 我公司原設計所有的硅鋁質校正原料為黃褐色亞粘土，其特點是：塑性大、水分高、堿含量高、易磨性差。
2.3? 風積沙與粘土的化學成分及性質對比見表1。

表1? 風積沙與粘土的化學成分（%）及性質對比

名? 稱	LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	∑	0.20mm細度%	水分%	易磨性
風積沙	5.98	67.80	12.10	3.60	4.68	1.50	2.15	1.05	98.9	17.5	8.5	較好
粘? 土	5.95	64.24	14.24	4.96	2.79	2.61	2.81	1.25	98.9	/	14.5	一般

3、用風積沙代替粘土配料的優點.
① 堿含量相對降低，熟料的后期強度高、性能好；② 水分小、無塑性，避免雨季的粘倉、掛壁、堵料等生產弊端；③ 粒徑細小，無須破碎，生產成本低；④ 易磨性較好，立磨臺時產量高。

4、配料方案的確定及試生產效果
4.1? 采用“兩高一低“的配料方案。即：高飽和比，高鋁率，低硅率的方案。
一方面：通過提高KH來提高熟料早強，提高AM來保證熟料的結粒，避免飛砂。另一方面：通過降低SM來適當提高液相量，使熟料易燒。同時由于SM的降低，硅砂用量將減少2%左右，對降低原料成本和減小立磨磨損、保護輥套具有很重要的意義。

烏蘭公司使用的原燃材料化學成分見表 2, 煙煤的工業分析見表 3 ,在試生產期間熟料率值控制如下:

KH：0.910±0.02，SM：2.2±0.1，AM：1.6±0.1，熟料結粒好，升重高，窯上煅燒良好，火焰明亮，無飛砂現象,熟料的化學成分、礦物組成、物理性能分別見表4、5。

表2? 原燃材料化學成分

名稱	Loss	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	R2O	SO3	∑
石灰石	41.50	1.12	1.91	0.69	51.69	1.21	0.26	0.11	0.28	0.01	98.50
鐵粉	5.00	36.56	2.95	49.01	2.24	2.61	0.23	0.10	0.25	0.08	98.78
硅砂	2.59	90.16	2.20	1.68	0.28	0.71	0.35	0.10	0.33	0.04	98.11
風積沙	5.98	67.80	12.10	3.60	4.68	1.50	2.15	1.05	2.46	0.02	98.88
煤灰1	/	44.52	27.48	8.14	13.97	1.83	1.03	0.41	1.09	2.52	混合煤

表3? 煙煤的工業分析

名稱	Mt	Mad /%	A ad / %	V ad / %	FC ad / %	Qnet.ad (KJ/Kg )	Qnet.ar(KJ/Kg )
煙煤	16.20	6.14	8.08	31.46	54.32	25423	22429

表4? 熟料的化學成分及礦物組成

熟料化學成分									礦物組成
LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	R2O	C3S	C3A	C4FA
0.15	20.88	5.84	3.65	64.16	1.97	0.87	0.30	0.87	57.92	9.29	11.10

表5? 熟料的物理性能

對比項目	比表面積m2/Kg	標準稠度用水量%	凝結時間 h: min		安定性%	抗折強 度MPa		抗壓強 度MPa
			初凝	終凝		3天	28天	3天	28天
風積沙配料	352	23.1	1:25	3:08	100	6.5	9.5	28.5	59.7
用黏土配料	350	24.5	1:30	3:10	100	6.0	9.0	29.5	56.8

4.2? 經過半年多時間的生產實踐和摸索，烏蘭公司用風積沙代替粘土配料取得了重大成功和突破，實際生產效果如下，具體見表6。

表6? 實際生產情況

配料方式	配料比例（%）				立磨臺產t/h	窯臺產t/h	標煤耗kg/t
	石灰石	鋁質原料	硅砂	鐵粉
用風積沙	80.48	16.69	0.40	2.42	273	120	107.2
用黏土	80.94	13.63	3.29	2.15	258	114	112.2

4.2.1? 原料的易磨性較好，生料立磨臺時產量平均提高15t/h，同時硅質校正原料硅砂比用粘土配料時少用2-3%，立磨耐磨材料消耗減少。

4.2.2? 生料的易燒性相對提高，窯臺時產量平均提高6 t/h，標煤耗相對下降了5千克/噸熟料。

4.2.3? 熟料結粒好、煅燒致密，需水量相對下降，便于和新標準接軌。

4.2.4? 熟料的綜合性能好，后期強度高。

5、效益分析
5.1? 社會效益：吃沙還田、保護水土資源，利國利民。
用風積沙配料不但具有保護環境和減少沙塵的雙重環保性，對凈化生態環境和居民生活環境也具有重要的現實意義，而且可以節約大量的粘土礦產資源。對于2500t/d新型干法窯生產線，利用風積沙配料煅燒水泥熟料，年可節約粘土資源約18萬噸左右（窯運轉率按92%、黏土配料比例按14.0%計算）。

5.2? 經濟效益：優質、高產、低消耗。
一方面：用風積沙配料，無須破碎，年節約人工、機具、設備電耗、折舊磨損等費用約280萬/年；同時生料磨、回轉窯臺時產量提高，

另一方面：熟料易燒、煤耗降低，若烏蘭基地三臺窯按年生產熟料300萬噸計算，年節約用煤15000噸，相當于節約資金540萬元（煤價按360元/噸計算）。

6、結論
① 采用兩高一低的配料方案，用風積沙代替粘土可生產優質水泥熟料。

② 用風積沙代替粘土配料實現了社會、企業、環保三個效益的統一。

③ 用風積沙代替粘土配料，利于生態建設和可持續發展，是切實可行的資源綜合利用、大力實施循環經濟的推廣項目。

7、應用
2004年，伴隨著西部大開發及北京申奧成功以及內蒙古建設發展城市化、工業化道路的大好形勢，內蒙古烏蘭集團響應國家產業結構政策，緊緊抓住機遇參與競爭，走新型工業化道路，打破水泥生產經營的傳統觀念，積極穩妥地推動循環經濟發展模式，堅持搞產業鏈資源綜合利用項目。決定依托自身管理優勢、技術優勢和資金優勢，根據企業發展和市場布局的需要，搶抓當前西部大開發、振興東北老工業基地的大好時機，以優勢礦產資源為依托，以發展循環經濟為主攻方向，積極推進結構調整和產業創新，在蒙東通遼市奈曼旗政府所在地——大沁他拉鎮工業園區投資建設2×2500t/d熟料水泥生產線、2×15MW余熱發電、供熱、中水回用資源綜合利用工程，同時規劃一條5000t/d水泥熟料生產線，配料上用風積沙代替粘土。

7.1? 該項目的建設符合國家西部大開發、振興東北老工業基地的政策，對實現“東西互動”、促進地方經濟的發展具有十分重要的意義。通遼市奈曼旗地處科爾沁沙地南緣，沙地面積達858萬畝，占總土地面積的70％，流動沙地305萬畝，占沙地總面積的35.3％，沙地平均植被蓋度為15%，流動沙地植被蓋度在3%以下，生態環境惡劣。平均每年用于治沙資金7000萬元以上，出動勞動力10萬人次。該項目利用風積沙代替水泥原料中的粘土配料，單線年采沙吃沙約22萬t，既有效利用了資源，減緩粘土等資源的耗竭；又可減輕每年用于沙區生態建設的資金投入負擔。同時降低整個水泥工業生產活動對人類和環境的風險，實現了清潔生產。

7.2? 目前，在后旗基地成功吃掉了20萬噸風積沙用于水泥生產，節約耕地約1.1萬畝，并且積累了大量的豐富經驗。現在應用在通遼奈曼旗2×2500t/d的水泥熟料生產線，此項目建成后，每年可吃掉風積沙約44萬噸，吃沙還林、實現變廢為寶、變害為利，不斷擴大用沙量，實施公益性復墾造林，解決流沙問題。現已開始植樹造林近百畝，并與地方林業部門達成了協議，在十年內恢復耕地造林十萬畝，最終實現生態建設與循環經濟完美結合。

8、結束語
水泥行業是資源性產業，充分利用廢棄物，是水泥產業發展方向。資源是水泥工業的糧食，是自然界經歷幾億年演變和進化的產品，它比糧食更珍貴而不可再生，環境是上帝賜給人類最精美的藝術品，幾年來我們像愛護眼睛一樣百倍呵護保護資源和環境，實施回填復墾造林近百畝，千方百計節約資源，堅決杜絕亂采亂挖現象的發生。我們要把周邊幾千萬噸的風積沙，每年幾百萬噸的發電廢渣和上千萬噸污水充分利用，對這些還未被更多人看好的廢棄資源逐年回收，使它一一發揮效益。?

我們的理念是：“只有放錯位置的資源，而沒有絕對的廢物”。通過循環經濟完全能夠變廢為寶，變害為利，再造山河，實現人與自然和諧相處！